بررسي اثر دما بر خواص مغناطيسي آهن رباي سخت نئودميوم- آهن- بور (Nd2Fe14B) توليد شده به‌روش پرس گرم

The Effect of Temperature on the Magnetic Properties of Hard Magnet Nd2Fe14B Produced by Hot Press Method

آلياژ مغناطيسي NdFeB يكي از مغناطيس‌هاي سخت و داراي بالاترين ميزان حداكثر انرژي توليد شده در جهان است. رايج‌ترين روش‌هـاي توليد آلياژهـاي مغناطيسي Nd2Fe14B، روش‌هـاي متالوژي پودر و تكنيك‌هاي كوئنچ سريع است. در اين تحقيق اثر دماي پرس گرم بر خواص مغناطيسي مگنت Nd2Fe14B مورد بررسي قرار گرفته است. براي بررسي ساختار و خواص مغناطيسي نمونه‌هاي ساخته شده، مطالعات ساختاري بر پايه پراش پرتو ايكس، طيف‌سنج فلورسانس پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و طيف‌سنجي توزيع انرژي از بالك مگنت Nd2Fe14B و آزمون‌هاي مغناطيسي با استفاده از مغناطومتر ارتعاشي انجام شد. نتايج حاصل از آزمون‌ها نشان داد كه علاوه بر فاز Nd2Fe14B دو فاز α-Fe و فاز غني از Nd نيز در ساختار مگنت تهيه شده وجود دارد كه اين فاز‌هاي ثانويه نه تنها مخرب نيستند بلكه به‌نحو مؤثري با فاز اصلي كوپلينگ تبادلي ايجاد كرده و سبب بهبود خواص مغناطيسي مي‌شود. با افزايش دماي پرس، خواص مغناطيسي مگنت‌هاي سينتر شده، افزايش يافت و درنهايت مگنت Nd2Fe14B با حداكثر انرژي توليد شده بالاتر از 290 كيلوژول بر مترمكعب ساخته شد.

NdFeB magnetic alloy is one of the hard magnets having the highest maximum energy in the world. The most popular methods of manufacturing magnetic alloys Nd2Fe14B are powder metallurgy and rapid quenching techniques. In this research, the effect of the hot press temperature on the magnetic properties of the hard magnet Nd2Fe14B was studied. Structural studies were carried out using X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectrometer and Scanning Electron Microscope; Spectroscopic energy distribution of Nd2Fe14B bulk magnet and the magnetic tests were done using a vibrating magnetometer to investigate the structures and the magnetic properties of the produced samples. The results showed that in addition to the Nd2Fe14B phase, the α-Fe and Nd-rich phase also existed in the structure of the provided magnet. These secondary phases had effectively created exchange couplings with the main phase, improving the magnetic properties. The magnetic properties of the sintered magnets were improved by increasing the press temperature; finally, Nd2Fe14B magnet was made with the maximum energy, which was d higher than 290 kj/m3 .